Юрин - Основы ксенобиологии - 2001 (947302), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Использование пестицидов в различных регионах мира (в процентах от общего количества) Таблица 1. 1 Таблица!.2 урожвяность основных сельскохозняственных культур н расход пестннндов в 1990 г. Такая тенденция к повышению урожайности сельскохозяйственных культур с ростом применения пестицидов, в свою очередь, порождает постоянный рост производства пестицидов. В бывшем СССР ежегодная продукция пестицидов достигла в пересчете на действующее вещество 450 тыс.

т в год. В связи с ростом объема производства и применением пестицидов возникают, как уже отмечалось, проблемы, прежде всего экологические и медицинские. Поэтому требуется совершенствование их синтеза, разработка менее опасных, но более зффективных средств защиты. Использованию промышленных и поиску новых достаточно безопасных пестицидов должно способствовать изучение их поведения в биосфере.

Наиболее широко распространены два класса пестицидов — фосфор- органические (ФОП) и хлорорганические (ХОП) пестициды. ФОП вЂ” потенциальные источники достаточно тяжелых отравлений людей как в условиях сельскохозяйственного производства, так и в быту. Бытовые отравления хлорофосом характеризуются высокой степенью летальности (20 — 30 %). В основе токсического действия ФОП лежит нх взаимодействие с холннэстеразой (ХЭ), ведущее к торможению ее активности, Ингибирование ХЗ с последуюшим быстроразвивающимся нарушением метаболизма ацетилхолина дает основание рассматривать ФОП как синаптические яды, подавляющие передачу нервного импульса в холинреактивных системах. ФОП оказывают повреждающее действие на мембрану, а именно снижают скорость АТФ-зависимого транспорта Са~' в микросомах печени крыс, стимулируют перикисное окисление липидов биологических мембран, приводящее к нарушению их функционального состояния и т.

д. Наиболее вероятные пути поступления ФОП в организм человека и животных — через желудочно-кишечный тракт, кожу и ингаляционным путем. В идеальном случае ФОП, как и другие пестициды, должны характеризоваться безопасностью для человека, 'животных и значительной токсичностью по отношению к вредным насекомым. Особенности биотрансформации этих соединений во многом определяют характер их воздействия на биологические объекты. Разнообразие метаболических превращений ФОП, участие в этих процессах разнородных ферментативных систем и их выраженные видовые особенности во многом определяют избирательность токсического действия. К положительным моментам следует отнести быструю деградабельность ФОП в почве; не отмечено сколько-нибудь существенного их накопления в среде (в почве). Хотя даже непродолжительное сохранение ФОП в почве ведет к последующему проникновению их в культивируемые на обработанных площадях растения, в грунтовые воды и атмосферу.

Доказана возможность появления ФОП в моркови, рапсе, луке при их использовании в качестве инсектицидов. Перемещение в растения является не единственным путем миграции ФОП в почве. ФОП достаточно быстро мигрирует по профилю почвы, где происходит достаточно интенсивная деградация (в отличие от хлорированных пестицидов). При попадании ФОП в водоемы их деградация идет преимущественно по гидролитическому пути. Тем не менее ФОП могут представлять серьезный источник экологической опасности для человека. Главным образом эта опасность становится реальной и результате нарушения норм и правил применения пестицидов, а также условий их хранения, что влечет за собой их не- регламентированное попадание в окружающую среду.

ХОП достаточно давно стали применяться в качестве пестицидов; классическим представителем этой группы является дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ). По некоторым данным в настоящее время их распылено в атмосфере около 3 млн т. Высокая устойчивость, низкая растворимость в воде, выраженная липофильность — все это привело к тому, что и в настоящее время этот ксенобиотик является одним из 18 основных загрязнителей среды. Во многих странах, в том числе и у нас, применение ДДТ было запрещено уже в 60-х гг. ХХ в.

Для ХОП характерна высокая кумулятивная способность, что и определяет возможность хронических отравлений. Токсичность ХОП для человека довольно высока. Так, эцарин вызывает у людей судороги при попадании внутрь в дозе около 2 мг/кг, ДДТ вызывает аналогичный эффект в дозе 1б мгlкг, минимальная летальная доза токсофена — 2 — 7 г. Сохранность ХОП в почве определяется рядом факторов (кислотность, структура, степень минерализации, температура, количество осадков, состав микрофлоры и т.

д.). Длительное пребывание ХОП в почве приводит к накоплению их в культурных растениях. В настоящее время есть основания утверждать, что ХОП в высоких дозах обладают выраженным повреждающим действием на репродуктивную систему. У человека ХОП поражает нервную, пищеварительную, кроветворную и сердечно-сосудистую системы.

Являясь высоколипофильными соединениями, ХОП вызывают повреждения биологических мембран. Большинство ХОП стимулируют пролиферацию эндоплазматического ретикулума (ЭР) и индуцируют микросомальные оксидазы, в частности цитохром Р-450. ХОП влияют и на активность ряда ферментов. Некоторые исследователи рассматривают изменения активности ферментных систем угле- водно-фосфорного обмена в качестве раннего показателя интоксикации некоторыми ХОП. Можно отметить и массовые отравления, вызываемые ХОП. Так, в Турции в б0-х гг. после употребления в пищу семян, обработанных гексахлорбензолом, заболело более 50 тыс.

детей. Симптомы болезни проявлялись в усилении пигментации кожи лица, изъязвлении, нарушении функционирования печени, возникновении неврологической симптоматики. Лолихлорбифенилы (ПХБ). Промышленное использование ПХБ группы соединений следующей структуры 19 обусловлено их химической инертностью, негорючестью и высокой диэлектрической постоянной, что позволяет применять их в гидравлических системах, в трансформаторах, в качестве пластификаторов, в рецептурах смазочных масел и пестицидов. Загрязнение атмосферы ПХБ связано, главным образом, с утилизацией отходов, в частности при сжигании. Так, поступление ПХБ в окружающую среду (в процентах от годового производства) колеблется от 1 % при испарении до 52 % при сжигании отходов на свалках.

Также источником загрязнения окружающей среды является утечка ПХБ, которая может произойти при транспортировке, при авариях на производстве и при удалении жидких промышленных отходов. Попадая в атмосферу, ПХБ достаточно быстро сорбируются на взвешенных частицах, которые или быстро оседают, или вымываются из атмосферы с осадками. Большая часть ПХБ, переносимая с потоком воздуха, находится в парообразной фазе. По мере повышения степени хлорирования интенсивность метаболической деградации ПХБ живыми организмами снижается. ПХБ экологически опасны в силу высокой персистентности и способности накапливаться в жировых тканях человека и животных, молоке и во всех гидрофобных средах.

Токсичность ПХБ была обнаружена сравнительно недавно, хотя только в США с 1930 по 1970 г. произведено 500 000 т ПХБ. Всего в биосфере, как считают, накопилось 750 000 т ПХБ. Серьезную экологическую опасность представляет попадание ПХБ в водоемы и грунтовые воды, преимущественно в местах выброса промышленных отходов.

Попадающие в организм животных ПХБ влияют на частоту развития спонтанных пневмоний и абсцессов легких, что свидетельствует о снижении сопротивляемости к инфекции. Считают, что ПХБ действуют и на репродуктивную функцию органов. При производстве ПХБ в промышленных масштабах в 30-х гг. ХХ в. у рабочих отмечались отдельные случаи профессиональных заболеваний, основными проявлениями которых были угревидные высыпания на коже. Летом 1968 г. в Японии была зарегистрирована значительная группа больных, которые употребляли в пищу рисовое масло.

Это масло было загрязнено ПХБ, попавшими в него из теплообменника в процессе рафинирования. Поражение, носившее характер эпидемической вспышки, получило название болезни 1Ошо. Первыми признаками отравления были отек век, повышенная секреция мейбо- 20 лиевых желез, пигментация слизистых оболочек и ноггей.

Дальнейшими характерными симптомами для болезни Юшо можно назвать гипертрофию кожных фолликулов, гиперкератоз и др. Как правило, кожные поражения осложнялись присоединившейся стафилококковой инфекцией. В последующие годы появились сообщения о том, что часть детей, употреблявших загрязненное масло, отставали в росте от сверстников (это оказались исключительно мальчики). Поверхностно-активные вещества ~ПАВ~. В последние годы общемировое производство ПАВ сильно возросло и составляет, по оценкам специалистов, около десятка миллионов тонн в год. Будучи амфифильными соединениями, детергенты хорошо растворимы в воде и, следовательно, могут эффективно переноситься с водными массами на большие расстояния. Экотоксикологическая опасность этих веществ связана с модифицирующим воздействием на биологические мембраны, в первую очередь на их транспортно-барьерные свойства; при высоких концентрациях ПАВ наблюдаются более сильные эффекты — солюбилизация мембран. Необходимо также иметь в виду, что ПАВ оказывают влияние на активность ферментов в мембране, причем при низких концентрациях в ряде случаев наблюдается активация, а при высоких — ингибирование ферментативной активности.

Механизм мембранотропного действия этой группы соединений связан со способностью неполярной части молекулы встраиваться в липидные структуры мембраны. Таким образом, приведенные данные указывают на неблагоприятное влияние ксенобиотиков на живую природу. Разработка целенаправленных мероприятий по снижению и предупреждению негативного действия экзогенных ксенобиотиков невозможна без познания вызываемых ими мембранотропных эффектов, путей поступления и превращения и т.

Характеристики

Список файлов книги